Теория - образование - зародыш
Cтраница 1
 |
Поверхности раздела кристалла, выращиваемого из расплава. [1] |
Теория образования зародышей, видимо, разработана лучше, чем теория роста зародышей. Однако для многих реальных кристаллов процесс образования зародышей может не зависеть от энергетических и термодинамических факторов, характеризующих развитие ступенек на поверхности кристалла. В таких случаях важную роль играют присутствующие на поверхности дефекты, которые могут служить постоянным источником ступенек. [2]
Теория образования зародышей пара внутри жидкого вещества представляется значительно более сложной, чем теория образования капелек. Трудности обусловлены не столь простой связью между радиусом г и числом п молекул в пузырьке. Эта связь требует, в частности, особого внимания в случае жидкостей, находящихся при отрицательном давлении. Для однокомпонентной системы указанное соотношение было рассмотрено В. Если нельзя пренебречь сжимаемостью, как это делается в случае конденсированных фаз, то для получения этой зависимости необходимо знание соответствующего уравнения состояния. Дерингом в том смысле, что будем опираться в выводе на уравнение состояния идеального газа, а затем оценим величину проистекающей отсюда ошибки. [3]
Теорию образования зародышей при полиморфных реакциях, в частности в металлических системах, разработали Фишер, Холомон, Тернбуллг [ J. [4]
Поскольку теория образования зародышей еще недостаточно разработана, она, по-видимому, дает возможность вычислить значение J с точностью лишь в несколько порядков. Так как численное значение J зависит главным образом от экспоненциального множителя ехр ( - AGfc / йТ), то при сопоставлении с опытными данными любая неточность в предшествующих ему множителях не будет иметь большого значения. [5]
Следовательно, теория образования зародышей и их распространения преимущественно по поверхности и дислокационной сетке кристалла не может объяснить некоторые наблюдаемые закономерности химических реакций с участием твердых тел. [6]
Основные принципы теории образования зародышей новой фазы ( в частности при кристаллизации) были сформулированы Гиббсом [1], Фольмером [2], Странским и Каишевым [3] и рядом других авторов. Одним из фундаментальных представлений этой теории является понятие критического зародыша. Это такой зародыш, изменение свободной энергии при образовании которого максимально. Зародыши меньшего размера должны иметь тенденцию к растворению, а большего - к росту. Зародыши критического размера в свете таких представлений должны находиться в неустойчивом равновесии и, следовательно, иметь время жизни большее, чем зародыши других размеров. Фольмер полагал, что размеры критического зародыша на 1 - 2 порядка превышают размеры молекулы. Однако экспериментальных подтверждений существования критических зародышей до сих пор не получено и тем более нет данных об их размерах. [7]
В некоторых работах во теорию образования зародышей основывают на предположении, что критический зародыш состоит из нескольких молекул, причем его размер почти не зависит от температуры, пересыщения и др. Большое число работ посвящено зависимости скорости образования зародышей от времени. [8]
Одна из главных проблем этой теории образования зародышей состоит в определении числа частиц г в критическом зародыше. В данном случае этот метод неприемлем. Такой путь позволяет вместе с тем получить важные сведения и об ориентации зародышей. [9]
Чтобы проанализировать результаты в терминах теории образования зародышей, необходимо установить равновесную температуру плавления для каждой степени вытягивания. [10]
В частности, ее следует учитывать в теории образования зародышей при оценке избыточной поверхностной энергии кластеров. [11]
Объяснение, данное Зейтцем [71] развитию пористости, наблюдаемому при эффекте Киркендаля, является интересным примером применения теории образования зародышей к твердым телам. В некоторых системах, как, например, Аи - Ag, Си - Zn и Си - Ni, при наличии смещения Киркендаля пористость всегда образуется на одной стороне начальной поверхности раздела. Зейтц полагает, что в некоторых областях диффузионной зоны имеется высокая концентрация вакантных мест. Если степень пересыщения вакантных мест достаточно высока, то они могут образовывать зародыши и конденсироваться с образованием пор. Для возникновения пор в идеальных кристаллических областях потребовались бы концентрации вакантных мест, в сотни раз большие равновесных, однако если зародыши образуются гетерогенно, то достаточно и более низкой их концентрации. Образование зародышей может протекать на таких дефектах, как, например, маленькие пустоты, трещины, включения и дислокации. Подобные соображения, по-видимому, справедливы и в тех случаях, когда высокая концентрация вакантных мест возникает в результате различных физических и химических процессов. [12]
К числу глав, где излагаются физические и физико-химические основы теории и рассматриваются новые экспериментальные методы работы, относятся также глава пятая - о полупроводимости и маг-нетохимии твердых тел и шестая - о теории образования зародышей кристаллизации в разных фазовых условиях. Из остальных девяти глав завершающая глава посвящена экспериментальным данным и теоретическим представлениям о роли электронных факторов в хемосорбции и катализе, четыре - общим вопросам кинетики химических реакций твердых тел и четыре - отдельным группам процессов. [13]
Существует, однако, множество наблюдений предсказанных спиралей роста; кроме того, часто оказывается, что реальные кристаллы растут с измеримыми скоростями при гораздо более низких пересыщениях, чем это должно было бы следовать из теории образования зародышей. [14]
Основные научные работы посвящены теоретическому и экспериментальному исследованию поверхностной диффузии, образованию новых фаз и кинетике электродных процессов. Развил ( 1930 - е) теорию образования зародышей при возникновении новой фазы из пересыщенной фазы, обобщив обширный экспериментальный материал в области процессов фазообразовання. Совместно с Эрдеи-Грузом разработал ( 1931) теорию образования и роста кристаллов при электроосажденпи металлов. [15]
Страницы: 1 2